Чому ми використовуємо інфрачервоне випромінювання для обробки біосенсорів та чипів
Під час створення біосенсорів потрібно знаходити правильний баланс – достатньо тепла для застигання полімерів та реагентів, але якщо його буде занадто багато, це може пошкодити сам матеріал та зруйнувати всю партію продукції.
Саме тому ми використовуємо лампи короткохвильового інфрачервоного випромінювання. Замість нагрівання повітря в приміщенні, інфрачервоне випромінювання передає енергію безпосередньо в матеріал. Це ефективно та швидко.
„Зелений“ підхід до сушіння
Уявіть собі звичайну конвекційну піч – вона нагріває весь простір, щоб висушити невелику деталь. Це марна трата енергії; крім того, часто доводиться використовувати хімічні розчинники, щоб прискорити процес випаровування.
Інфрачервоне випромінювання змінює ситуацію – воно адресує енергію саме тим частинам матеріалу, які потребують нагріву. Результатом є значно швидше застигання матеріалу, а також менше використання простору в лабораторії. Крім того, оскільки процес відбувається за допомогою електрики та тепла, можна уникнути використання каталізаторів на основі свинцю та шкідливих розчинників. Це більш екологічний спосіб роботи, що саме і прагне досягти напівпровідникова промисловість.
Підбір правильної температури
Надмірне нагрівання є головною проблемою. Якщо матеріал нагрівається занадто сильно, сенсор втрачає свою чутливість. Ми регулюємо потужність та довжину хвилі інфрачервоного випромінювання, щоб досягти оптимальної температури. Короткохвильове інфрачервоне випромінювання чудово підходить для цілей, оскільки воно проникає глибоко в матеріал. Це забезпечує однакове застигання верхнього та нижнього шарів матеріалу.
Переваги та недоліки
Інфрачервоне випромінювання не є чарівною паличкою. Найбільшою проблемою є необхідність безперешкодного проходження випромінювання через матеріал. Якщо у біосенсора складна 3D-форма чи глибокі борозни, з’являються тіні. Щоб уникнути цього, потрібно використовувати кілька ламп або пристрій, який може обертати деталь, щоб випромінювання досягало всіх частин матеріалу.
Ще одна важлива річ – необхідно стежити за процесом охолодження. Оскільки інфрачервоне випромінювання створює велику кількість тепла в невеликій області, потрібні потужні вентилятори для охолодження. Якщо охолодження буде недостатнім, платформа буде продовжувати поглинати залишкове тепло навіть після вимикання лампи. Це може призвести до деформації матеріалу.